Akademik Veri Yönetim Sistemi
33. Ulusal Kimya Kongresi , Tekirdağ, Türkiye, 7 - 09 Ekim 2021, ss.132
Piridin-2,6-dikarboksilik asit İçeren
Polipirol Esaslı Grafit Keçe Elektrotların Hidrotermal Yöntemle Sentezi ve
Süperkapasitör Performanslarının İncelenmesi
Melih
Beşir ARVASA*,Yücel ŞAHİNB
A Yıldız Teknik Üniversitesi, Bilim ve
teknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi, 34200, İstanbul
B Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat
Fakültesi Kimya Bölümü, 34220, İstanbul
*E-mail:
mbesirarvas@gmail.com
Gelişen
teknolojiyle birlikte ihtiyacı giderek artan enerji pek çok kaynaktan elde
edilebilmekte ve elde edilen bu enerjinin büyük çoğunluğu elektrik enerjisi
olarak tüketilmektedir. Ancak elektrik enerjisinin depolanarak istenildiği
zaman ihtiyaç duyulan yerde kullanımı stratejik ve ekonomik açıdan en az üretimi
kadar önemli hale gelmiştir. Üretilen enerjinin depolanması ve ihtiyaç halinde
verimli şekilde tekrardan kullanılması için çeşitli depolama teknolojileri
geliştirilmiştir. Süperkapasitörler son dönemde gerek özel uygulama alanlarına
yönelik gerek ise güç yoğunluklarının yüksek oluşu sebebiyle batarya sistemleri
ile hibrit sistemlerde kullanımları son yıllarda önemli araştırmalarda yer
almaktadır[1].
Süperkapasitörlerde sistemin en önemli bileşeni olan elektrot malzemesi olarak
karbon esaslı malzemeler, iletken polimerler ve metal oksitler gibi çeşitli
malzemeler kullanılabilmektedir[2].
İletken polimerler arasında en yaygın olarak kullanılan polipirolün sentezi
kimyasal ve elektrokimyasal yöntemlerle yapılabilmektedir[3][4] Sentez
sırasında polipirolün yükseltgenmiş formu olan radikal haldeki polipirol
katyonunun oluşumuyla birlikte, sentez ortamında bulunan anyonlar polipirol
filmi oluşumu esnasında karşı iyon olarak film yapısına katkılanmaktadır [5].
Bu çalışmada, hidrotermal yöntemle grafit keçe elektrot yüzeyine polipirol
sentezi gerçekleştirilmiş ve süperkapasitör performanslarının kıyaslanması için
sentez ortamına piridin-2,6-dikarboksilik asit ilave edilerek katkılı polipirol
grafit keçe elektrot sentezlenmiştir. Elde edilen farklı kimyasal yapı ve
özellikteki elektrotların elektrokimyasal karakterizasyonu ve süperkapasitör
davranışlarının incelenmesi için dönüşümlü voltametri (CV), elektrokimyasal empedans
spektroskopisi (EIS) ve dönüşümlü şarj deşarj testleri kullanılmıştır. Ayrıca,
spektroskopik ve morfolojik karakterizasyonlar için FT-IR spektroskopisi, SEM analizleri
yapılmıştır. Piridin-2,6-dikarboksilik asitli polipirol grafit keçe elektrodun
süperkapasitör performansı sadece polipirol içeren grafit keçe elektroda göre
önemli derecede artmıştır.
Referanslar
[1] L.
Kouchachvili, W. Yaïci, E. Entchev, Hybrid battery/supercapacitor energy
storage system for the electric vehicles, J. Power Sources. 374 (2018) 237–248.
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.11.040.
[2] E.E. Miller, Y.
Hua, F.H. Tezel, Materials for energy storage: Review of electrode materials
and methods of increasing capacitance for supercapacitors, J. Energy Storage.
20 (2018) 30–40. https://doi.org/10.1016/j.est.2018.08.009.
[3] O. Mykhailiv,
M. Imierska, M. Petelczyc, L. Echegoyen, M.E. Plonska-Brzezinska, Chemical
versus Electrochemical Synthesis of Carbon Nano-onion/Polypyrrole Composites
for Supercapacitor Electrodes, Chem. - A Eur. J. 21 (2015) 5783–5793.
https://doi.org/10.1002/chem.201406126.
[4] L. Özcan, Y.
Şahin, Determination of paracetamol based on electropolymerized-molecularly
imprinted polypyrrole modified pencil graphite electrode, Sensors Actuators, B
Chem. 127 (2007) 362–369. https://doi.org/10.1016/j.snb.2007.04.034.
[5] Y. Shi, L.
Peng, Y. Ding, Y. Zhao, G. Yu, Nanostructured conductive polymers for advanced
energy storage, Chem. Soc. Rev. 44 (2015) 6684–6696.
https://doi.org/10.1039/C5CS00362H.